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Elucidation of mechanism of suppressing occurrence of Psychodidae by sediment microbial fuel cells

Research Project

Project/Area Number 19K04672
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

NAKANO Kazunori  日本大学, 工学部, 教授 (30292519)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords害虫発生抑制 / チョウバエ / 堆積物燃料電池 / 下水汚泥 / 金属 / 防虫 / 堆積物微生物燃料電池
Outline of Research at the Start

本研究では、下水汚泥の脱水と発電を同時に行う堆積物微生物燃料電池において観察されるチョウバエの発生抑制現象と下水汚泥からの金属溶離現象の解明と応用に挑む。これらの現象はミリボルトレベルの微弱な発電に伴って同時に起きており、チョウバエの発生抑制が電気ショックによるものでなく、汚泥から溶離した金属により引き起こされていることが考えられる。この仮説を実験的に検証することで、堆積物微生物燃料電池を応用した新しい薬剤フリー防虫法と、土壌や汚泥からの有害金属除去処理法の確立を目指すとともに、その学理を究明する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the mechanism of suppressing occurrence of Psychodidae by sediment microbial fuel cells was elucidated. The results revealed that metal components included in sewage sludge were ionized and released with generating electricity by sediment microbial fuel cells. Since it was found that some of metal components affect hatching process of Psychodidae, the phenomenon of suppressing occurrence of Psychodidae is likely caused by metal release from sewage sludge used for fuel in sediment microbial fuel cells. This phenomenon would be applicable at environment where Psychodidae spawns and metal release with generating electricity by sediment microbial fuel cells occurs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

堆積物微生物燃料電池をチョウバエのような害虫の抑制に活用した事例はなく、ミリボルトレベルの微弱な電気で害虫を抑制する手法の報告例も見当たらない。本研究成果は、微生物燃料電池の応用性を広げ、薬剤に頼らない新しい害虫抑制手法の可能性を提案するものであり、下水汚泥に限らず有機物と金属を含有する様々な環境において薬剤を使用せずに害虫を抑制する可能性を明らかにした点に意義がある。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] 堆積物燃料電池のチョウバエ抑制作用機構の検証2021

    • Author(s)
      矢部一大、中野和典
    • Organizer
      令和2年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 堆積物燃料電池に添加する金属が発電性能に与える影響2020

    • Author(s)
      井上 敬太、中野和典
    • Organizer
      令和元年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 堆積物燃料電池によるチョウバエ抑制作用に及ぼす金属の効果2020

    • Author(s)
      菊池 宏明、中野和典
    • Organizer
      令和元年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生物発生抑制装置2019

    • Inventor(s)
      中野和典
    • Industrial Property Rights Holder
      日本大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Acquisition Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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